Устройство для преобразования положения меток шкалы и указателя стрелочного прибора в электрические сигналы Советский патент 1983 года по МПК G01R35/00 

. . . Изобретение отНЬсится к электроизмеритель ной технике и предназначено для использовани,я при автоматизации поверки измерительны приборов со стрелочными указателями. Известно устройство для считывания показаний стрелочного прибора, выполненное на рснове подвижной телевизионной трубки, имеющей оптическую связь со шкалой поверя емого прибора и соединенной со входом бло анализа видеосигнала 1. Недостатками известного устройства являют ся йаличие подвижных механических частей, в частности электродвигателя, перемещающего телевизионную трубку, и низкая производи. тельность при поверке измерительных приборов. Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство для преобразования положения меток шкалы и указа теля стрелочного прибора в электрические сигналы, содержащее передающую телевизионную трубку, оптически связанную через зеркально оптический блок с поверяемым прибором, видеоконтрольный блок, первый вход которого соединен с выходом телевизионной труб-о ки, форлетрователь .стро мрульсо « вход которого подключен к BBixoi y блока памяти, а выход - к второму входу видеоконтрольного блока и к одному из входов формкрователя видеосигачлов, связанного по другому входу с выходом телевизионной трубки, генератор растровой развертки, выходы которого соединены с управляющим входом телевизионно й трубки, счетным входом счетчика импульсов на строке и тактирующим входом блока управления, формирователи кадровых и строчных синхроимпульсов, связанные с управляющими входами генератора растровой развертки, блоки селекции меток шкалы и указателя, выходы которых подключены к вы- . числительному блоку, промежуточные блоки совпадения 2. Однако b данном устройстве необходимо обеспечивать прецизиошшую установку (в пределах высоты меток шкалы) поверяемого прибора и высокую стабильиость парамегров |й режима передающей телевизионной трубки с генератором растровой развертки или чартую их регулировку для удержания рабочей строки растра на метках шкалы. Это существенно усложняет эксплуатацию и снижает надежность работы устройства. Минимальное расстояние между рабочей строкой указателя и шкалой Поверяемого прибора является ограниченным, что обуславливает наличие погрешности из-за кривизны указателя и неточной установки центра его вращения. Цель изобретения - повышение точности стробирования, удобства эксплуатащш и надежности работы устройства. Поставленная цель достигается тем, то в устройство для преобразования положения меток шкалы и указателя стрелочного прибора в злектрические сигналы, содержащее передающую 1елевизионную трубку, оптическн связанную через зеркально-оптический бло с поверяемым прибором, видеоконтрольный блок, первый вход которого соединен с выходом телевизионной трубки, формирователь стробимпульсов, вход которого подключен к выходу блока памяти, а выход - к второ му входу видеоконтрольного блока и к одному из входов формирователя видеосигналов связанного по другому входу с вцходом тел визионной трубки, гейератор растровой разве ки, выходы которого соедине1аг с управляющим входом телевизионной трубки, счетным входом счетчика импульсов на строке и тактирующим входом блока управления, блок совпадения, введены дешифратор положения меток шкалы и указателя и два счетчика строк, причем информационные входы обоих дешифраторов подключены к соответствующим выходам счетчика импудьсов на строке, а управляющие входы - к соответствующим выходам блока управления, первые входы сч чиков строк соединены с разделительными вы ходами дешифратора положения меток шкалы, вторые входы - с одним из выходов блока управления, а выходы - с входами бл ка совпадения. На чертеже представлена функциональная схема предложенного устройства. Устройство содержит передающую телевизио ную трубку 1, зеркально-оптический блок 2, установленный вблизи поверяемого прибора 3 видеоконтрольный блок 4, генератор 5 растровой развертки, блок 6 памяти, формировагель 7 стробнмпульсов, формирователь 8 видеосигналов, с 1етчшс 9 импульсов на строке блок 10 управления, дешифратор 11 положени указателя, дешифратор 12 положе1шя меток шкалы, счетчики 13 и 14 строк (шкалы) и блок 15 совпадениЕ. Устр иство работает следующим образом. Поверяемый прибор 3 с дугообразной шка лой устанавливается перед зеркально-сштическн блоком 2 в поле зрения передающей телевизионной трубки 1. При этом в видеоконтрольном блоке 4 наблюдается Горизонтальное прямолинейное изображение шкалы поверяемого прибора 3 с вертикально расположенными мет ками и указателем. Преобразование дугообразной шкалы в прямолинейное изображение осуществляется зеркально-оптическим блоком 2. Формирователь 7 строб импульсов .совместно с блоком памяти 6, в котором записаны коды порядковых номеров первой и последней строк растра рабочего участка ноля зрения передающей телевизионной трубки 1, формирует серию строб импульсов. Последние подаются в видеоконтрольньга блок 4 для вьщеления по яркости рабочего участка поля зрения передающей .телевизионной трубки 1 и на формирователь 8 видеосигнала,куда подводится также выходной сигнал передающей телевизионной трубки I. На экране видеоконтрольного блока 4 наблюдается выделенный по яркости прямоугольник. В .зтом прямоугольнике находится изображение шкалы поверяемого прибора 3 и частично чистое поле (без меток) шкалы с указателем. Длительность стробим- , пульсов и их количество выбирается в соответствии с временем просмотра шкалы с некоторым запасом, чтобы исключить жесткие требования к точности установки поверяемого прибора 3 в поле зрения передающей телевизионной трубки 1. На выходе формирователя 8 видеосигналов получают серию пачек импульсов, часть KOTOpbix имеет п или п+1 импульсов от меток шкалы и указателя (п - при совпадении указателя с одной из меток шкалы, п + 1 - при несовпадении), часть - только один импульс от указателя, остальные - некоторое промежуточное число импульсов. С выхода формирователя 8 видеосигналов серия пачек импульсов поступает на вход счетчика 9 импульсов на строке, который в начале каждой строки устанавливается в исходное состояние. Таким образом, состояние счетчика 9 к концу каждой строки определяется количеством импульсов от меток шкалы или указате„я, имеющихся на данной строке. Дешифра тор 11 положения указателя после первой же строки с одним импульсом (от указателя) формирует сигнал о получении импульса от указателя. Дешифратор 12 положения меток шкалы формирует на своем выходе импульсы в конце ка5вдой строки растра, на которой имеется п или п+1 импульсов. После окончания процесса установки указателя в соответствии с очередным значением подаваемого на поверяемый прибор 3 образцового сигнала (не показано) блок управления 10 вырабатывает команду Поиск, по которой разрешается передача сигнала, формируемого в дешифраоре 11 положения указателя, на его выход 5100 .и передача импульсов с выхода дешифратора 12положения меток шкалы на вход счетчика строк 13. Длительность команды Поиск один период кадровой развертки. К концу этой команды в счетчик 13 строк записываетс полное число строк растра,- пересекающих все метки шкалы. Затем блок управления 10 вырабатывает команду Считывание, по которой разрешается передача импульсов с выхода , дешифратора 12 положения меток шкалы в .счетчик строк 14. Двоичные коды счетчиков 13и 14 строк поразрядно сравниваются в. блоке 15 совпадения, причем разряды счетчика 14смешены на один разряд относительно разрядов счетчика 13. В результате после записи в счетчик 14 импульсов of средней строки I шкалы блок совпадения 15 формирует сигнал о получении импульсов от средней строки шкалы . Таким образом, в предложенном устройстве формируетс я на выходе формирователя видеосигналов 8 серки пачек импульсов от ме ток шкалы и указателя, а также только от указателя. Выходной сигнал блока 15 совпадения появляется после просмотра средней строки шкалы, а сигнал на выходе дешифратора 11 положения указателя после просмотра строки, на которой имеется изображение только указателя. Это позволяет определить расстояние между указателем и заданной меткой шкалы и, следовательно, оценить погрешность поверяемого прибора 3.. В связи с тем, что в предложенном устрой стве погрешность откривюны указателя и не точной установки центра его вращения практически не проявляется, результирующая точность преобразования и поверки, оказьтается повышенной Исключение необходимости прецизионной установки поверяемого прибора, стабилизации параметров и регулировки режим передающей телевизионной трубки положительно сказывается шс удобстве эксплуатации и общей надежности работы предложенного уст1юйства. Ф о рмула изоб р.е тения Устройство для преобразования положения меток шкалы и указателя стрелочного прибора в электрические сигналы, содержащее передающую .телевизионную трубку, оптически связанную через зеркально-оптический блок с поверяемым прибором, видеоконтрольный блок, . оервый вход которого соединен с выходом телевизионной трубки, формирователь стробимпульсов, вход которого подключен к выходу блока памяти, а выход - к второму эходу вндеоконтрольного блока и к одному из входов формирователя видеосигналов, связанного по другому входу. с выходом телеви-. зиоиной трубки генератор растровой .развертки, выходы которого соединены с управлиощим входом телевизионной трубки, счетным входом счетчика импульсов la строке и тактирующим : входом блока управления, блок совпадения, отличающееся тем, по, с целью повьш1еш1я точиостн преобразования, удобства эксплуатации и надежности работы, в него введены дешифраторы положения меток шка,лы и указателя и два счетчика строк, причем информационные входы оббих дешифраторов подключены к соответствующим выходам счетчика импульсов на строке, а управляющие входы - к соответствующим выходам .блока управления, первые входы счетчиков строк соединены с разделителышмн выходами дешифратора положения меток шкапы, вторые входы - с одним из .ввьЬсодов блока управления, а выходы - с входами блока icoвпадения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе i -...., 1. свидетельство СХ;СР N 226718, кл. G 01 R 35/00, 1967. 1. Авторское свидетельство СССР по заявке .N 3247995/18-21, кл. G 01 R 35/00,1981.